Патока представляет собой липкий, тягучий и густой сироп, по консистенции напоминающий свежий мед. Обладает сладким вкусом с долей горчинки, цвет зависит от исходного сырья, технологии производства и вида. Продукт получается в результате неполного гидролиза (расщепления и осахаривания) крахмала с применением кислотного или ферментативного способа. Крахмальная патока занимает достаточно значимую нишу в пищевой промышленности. В зависимости от степени гидролиза продукт отличается количеством глюкозы, мальтозы и декстринов. От доли их содержания зависит специфичность применения в производстве определенных видов пищевой продукции.
Патока заменяет сахар в продуктах питания, снижает их калорийность, продлевает срок хранения фруктовых консервов и повышает энергетическую ценность. Присутствуя в качестве ингредиента или дополнительного сырья в хлебобулочных и кондитерских изделиях, патока содействует улучшению их вкуса и цвета, повышению пористости и эластичности структуры, созданию золотистого зеркального глянца. В квасе или алкогольных напитках (пиве, ликерах) способствует интенсивному брожению, придает специфический вкус и вязкость. При сокращении доли ручного труда, максимальной механизации и автоматизации в производстве патоки повышается производительность, следовательно, и эффективность. Оптимизация производственных процессов улучшает качество продукта и уменьшает финансовые затраты.
Сырье для производства патоки
Мелисса (черная патока) изготавливается методом переработки сахарного тростника или свеклы. Крахмальную патоку светлого цвета производят путем переработки картофельного, кукурузного, ржаного, ячменного, пшеничного крахмала. В зависимости от сырья она содержит декстрин (от 0 до 70%), глюкозу (от 0 до 50) и мальтозу (от 19 до 85%).
Подготовка сырья является первым и очень важным этапом производства. Поступающее на предприятие сырье очищают от примесей, которые могут оказать негативное влияние на дальнейшие технологические процессы и качество конечной продукции. В пищевой промышленности применяют патоки, изготовленные из различного сырья и с разным процентным содержанием углеводов: мальтозную (68,35%), карамельную (36-44%), высокоосахаренную (от 44%), низкоосахаренную (25-35%).
Для изготовления крахмальной патоки чаще всего применяют картофельный крахмал. Перед переработкой его сортируют и отбирают только здоровые клубни. Их моют, измельчают на специальных терках и от полученного пюре отделяют клеточный сок. Отцеженный продукт, сохраняющий полезные вещества, перетирают и обезвоживают под прессом. Сырой крахмал с содержанием влаги 50% высушивают на центрифуге или на пневматических сушилках до получения 20% влажности. Сухой порошкообразный продукт просеивают от крупки и мелких частиц. Иногда прокаливают с целью уничтожения вредных микроорганизмов.
Технология производства
Для получения черной патоки сахарный тростник или свеклу очищают от загрязнений, примесей и подготавливают для дальнейшей переработки:
- сырье проходит процесс экстракции, целью которой является выделение сахарного сока;
- полученный сироп очищается от примесей – органических частиц и минеральных солей путем фильтрации;
- удаляется избыточная влага для получения концентрированного сиропа с высоким содержанием сахара;
- вязкая масса подвергается термической обработке для уничтожения микроорганизмов;
- патока с соответствующим цветом и вкусом упаковывается и отправляется потребителям.
Технология получения крахмальной патоки сложнее, а весь процесс более продолжительный и включает несколько этапов.
Из сухого крахмала делают крахмальное молочко, от концентрации которого зависит консистенция конечного продукта. В конверторах периодического действия при температуре 140-150 градусов происходит процесс гидролиза. В качестве катализатора добавляют соляную кислоту или ферменты, под воздействием которых крахмал разжижается в результате разрыва глюкозных сцепок, превращается в клейстер и расщепляется. В специальном сборнике образуется суспензия с 40% сухих веществ, которая подвергается дальнейшим операциям:
- насосом направляется в трубчатый теплообменник для подогрева до 55 градусов паром, он поступает под давлением в пространство между трубами;
- смесь подается в медную трубу, где происходит ее осахаривание;
- в испарителе проводится нейтрализация сиропа кальцинированной содой и контролируется PH;
- под действием высокой температуры происходит денатурация белка, а частицы различных примесей осаждают путем отстаивания;
- фильтрование сиропа в вакуумных фильтрах или автоматических фильтрах прессах при температуре 80 градусов и давлении 0,5 МПа для полного удаления взвесей и хлопьев белка;
- обесцвечивание сиропа до получения прозрачной жидкости желтоватого цвета и уменьшение кислотности с применением адсорбентов – активированного угля или ионообменной смолы (удаляются красящие вещества, соли железа, жирные кислоты, азотистые вещества, зола);
- уваривание сиропа в вертикальных вакуумных выпарных аппаратах до содержания сухих веществ 55-57%;
- сгущение сиропа до образования высокой вязкости при температуре 60 градусов в течение часа до содержания сухого остатка 78%;
- охлаждение патоки в теплообменнике при помощи циркулирующей в змеевиках холодной воды;
- выход охлажденного продукта в сборник, фасовка и хранение.
Крахмальная патока, выпускаемая промышленностью, соответствует требованиям ГОСТ 33917-2016.
Для оптимизации производства применяют инновационные технологии, отвечающие требованиям науки и современным тенденциям. В производстве сахаристого продукта, имеющего важное значение в пищевой сфере и влияющего на мировой рынок сахара, используют последние достижения биотехнологий. Промышленная трансформация менее ценных углеводов происходит с применением биологических катализаторов. Эти ферментные препараты пригодны для изготовления сиропов не только из злаков, кукурузы и картофеля, но и из фруктов, ягод, арбузов. Конверсия крахмала ферментами способствует его быстрому осахариванию, что помогает организму зарядиться большим количеством энергии.
Процесс производства по новейшей технологии переработки растительного сырья в патоку (сахаристый крахмальный продукт) происходит в гетерогенном режиме с использованием высокопроизводительного вихревого погружного реактора нового поколения и применением биокатализатора «глюкоамилазы на Сибуните». Применение ферментативного гидролиза сырья позволяет получить конечный продукт высокого качества, а затраты ресурсов и энергии сокращаются на 20%, поэтому внедрение технологии на предприятиях улучшает их технические и экономические показатели.
Применение в пищевой промышленности
На пищевых производствах патока применяется в качестве сахарозаменителя и загустителя. Очищенный концентрированный сироп абсолютно безопасен для человека, является дополнительным источником полезных веществ, улучшает их вкус и аромат. Показатель сладости в продуктах легко регулируется.
В разных видах продуктов (кроме предотвращения кристаллизации сахара) патока выполняет разные функции:
- в леденцах придает дополнительный блеск;
- карамели, ирису, помадкам, халве, шоколадным конфетам и батончикам усиливает цвет и вкус из-за ее реакции с молочными белками;
- в мармеладе, пастиле, зефире, лукуме, желейных конфетах удерживает влагу и улучшает жевательные свойства;
- регулирует кристаллизацию лактозы и регулирует точки замерзания в мороженом, улучшает его вкус и способствует созданию нежной текстуры;
- хлебу, хлебобулочным и кондитерским изделиям, пряникам, печенью, кексам, рулетам, тортам и другим десертам придает воздушность, эластичность и пористость, удерживает в них влагу и долго сохраняет свежими;
- сиропам, глазури, кондитерским кремам придает блеск;
- в продуктах спортивного и здорового питания регулирует калорийность и степень сладости;
- в варенье, джемах, повидлах и желе усиливает фруктовый вкус, повышает вязкость и растворимость сахарозы, увеличивает длительность хранения;
- для кетчупов, заправок, подливок является регулятором сладости и вязкости.
В различных продуктах патока выполняет функцию разрыхлителя, образователя форм, гомогенизатора и формировщика однородной структуры. Патока помогает процессам консервации и сбраживания, увеличивает срок годности продуктов, обеспечивает им защиту от грибков и бактерий.
Разные виды патоки отличаются углеводным составом и по свойствам отличаются друг от друга, но находят активное применение в хлебобулочной, кондитерской, консервной и других отраслях пищевой промышленности.
Низкоосахаренная, высокоосахаренная и глюкозная патока используется на кондитерских предприятиях, мальтозная улучшает качество выпечки и увеличивает вкус и время хранения ягодных и фруктовых консервов. Черная патока из сахарного тростника и свеклы широко применяется в пивоварении и для производства витаминизированного корма для сельскохозяйственных животных. В кондитерской отрасли в качестве сахарозаменителя часто используется патока на основе кукурузного крахмала.
Заключение
В последние годы сахарозаменители стали набирать популярность у производителей и потребителей. Отличной альтернативой кристаллическому сахару является патока, применяемая для производства различных продуктов питания и напитков. Сладкий продукт по сравнению с сахаром не «страдает» от скачков цен, имеет более стабильное качество и относительно низкие цены.
Концентрированный очищенный вязкий сироп изготавливается на современном оборудовании, многие производства были модернизированы. Благодаря улучшенным технологиям патока выпускается с отличными показателями качества. Вязкий сладкий сироп абсолютно безопасен для здоровья человека, предотвращает кристаллизацию сахара в продуктах, понижает их калорийность, способствует улучшению вкуса и аромата, придает дополнительные полезные свойства. Патока обеспечивает высокое сбраживание, что имеет важное значение в пивоваренной отрасли и виноделии. Производители постоянно увеличивают объем выпускаемого продукта, который пользуется большим спросом.
Рекомендации предпринимателям
Продукт, полученный в результате частичного расщепления растительного крахмала, имеет все больше возрастающий спрос.
Для получения качественной продукции предпринимателям и производственникам следует обратить внимание на качество сырья. Следует выбирать только зрелые и свежие корнеплоды или зерновые культуры. Перед изготовлением растительное сырье необходимо тщательно очистить от примесей. Для повышения эффективности производства нужно выпускать продукт на современном оборудовании и четко соблюдать технологию, контролировать каждый этап изготовления, показатели температуры, давления, концентрацию промежуточного продукта.
16.10.2023
